ДРУГИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ БЕНЗИНОВ

  Главная      Учебники - АЗС, нефть     Производство высокооктановых бензинов (Гуреев А.А., Жоров Ю.М.) - 1981 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9    ..

 

ДРУГИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ БЕНЗИНОВ

Химическая стабильность


При транспортировании и хранении нестабильные соединения, содержащиеся в бензинах подвергаются окислению кислородом воздуха. В результате образуются сложные вещества, ухудшающие

 

эксплуатационные свойства бензинов. Способность бензинов противостоять химическим изменениям называют химической стабильностью.

Химическая стабильность бензинов определяется составом и строением углеводородов [8]. Парафиновые, нафтеновые и ароматические углеводороды в условиях хранения и транспортирования окисляются относительно медленно. Наибольшей склонностью к окислению обладают непредельные углеводороды. Способность последних взаимодействовать с кислородом воздуха зависит от их строения, числа двойных связей и их расположения. Менее стабильными являются диолефиновые углеводороды с сопряженными двойными связями и моно- и диолефиновые углеводороды, содержащие бензольное кольцо. Олефиновые углеводороды с двойной связью в конце углеродной цепи окисляются труднее, чем олефины с двойной связью в середине цепи. Циклические олефины окисляются легче, чем олефины с открытой цепью, а олефины с разветвленной цепью окисляются легче, чем аналогичные углеводороды с прямой цепью.

На процесс окисления бензинов влияют также неуглеводородные соединения, содержащиеся в бензинах. Так, сернистые соединения в больших концентрациях несколько ускоряют окисление, а некоторые кислородные соединения замедляют его.

 

 

Окисление бензина вначале протекает очень медленно и лишь после определенного промежутка времени скорость его возрастает.

 

Определение индукционного периода при хранении в атмосферных условиях — процесс очень длительный, поэтому в лабораторных условиях процесс окислен-ия ускоряют за счет повышения температуры (обычно до 100 °С). Чтобы избежать испарения бензина при столь высокой температуре, процесс ведут под давлением в специальной металлической бомбе, фиксируя по манометру начало снижения давления в бомбе. Время от начала опыта до начала поглощения кислорода принимают за индукционный период.

В бензинах термического крекинга и термического риформинга нефтяного сырья содержится много реакционносиособных непредельных углеводородов.; поэтому они имеют низкую химическую стабильность.


Бензины каталитического риформинга, а также продукты алкилирования, изомеризации, гидрирования, которые почти не содержат непредельных углеводородов, отличаются высокой химической стабильностью.

Повышение химической стабильности продуктов переработки нефти, в том числе и бензиновых дистиллятов, достигается в промышленности двумя путями. Первый — очистка нестабильных дистиллятов с помощью серной кислоты, адсорбентов, гидрированием

и т. д.

Наиболее перспективна гидроочистка, позволяющая, кроме повышения стабильности, достичь снижения содержания сернистых соединений. Применительно к бензиновым фракциям гидроочистка применяется пока еще ограниченно, главным образом, для подготовки сырья к риформингу на платиновом катализаторе.

Наиболее эффективным и экономически выгодным способом повышения химической стабильности бензиновых фракций является введение специальных антиокислительных присадок. В качестве таких присадок широко распространены соединения фенольного, аминного и аминофенольного типов. Эти соединения, способные обрывать цепные реакции окисления, тормозят окислительные процессы в бензинах, т. е. увеличивают индукционный период окисления [9].

Для стабилизации отечественных бензинов используют один из четырех антиокислителей.

1. Древесносмольный антиокислитель, вырабатываемый на лесохимических комбинатах из сухоперегонной смолы смешанных пород древесины, представляет собой смесь фенолов различного строения («40%) с нейтральными маслами, не обладающими антиокислительными свойствами. Добавляют в бензины на нефтеперерабатывающих заводах в количестве до 0,15%.
 

 

2. Антиокислитель ФЧ-16 — смесь фенолов, извлеченных бутилацетатом из подсмольных вод полукоксования черемховских углей. Рекомендуют добавлять в бензины в растворе ароматических углеводородов в количестве до 0,1%.

 

Сравнительная эффективность антиокислителей в неэтилированном автомобильном бензине показана ниже (индукционный период исходного бензина
285 мин):
 

 

 

Антиокислительные присадки, кроме предотвращения окисления некоторых непредельных углеводородов и неуглеводородных присадок производных n-фенилендиамина.
 

Перспективно применение в бензинах в качестве антиокислительных примесей, весьма эффективны и в стабилизации антидетонатора тетраэтилсвинца. В условиях хранения и применения ТЭС способен окисляться кислородом воздуха с образованием твердого осадка. Бензин, в котором началось окислительное разложение ТЭС, к применению в двигателях не пригоден. Стабильность этилированных бензинов оценивается в ускоренных условиях при 100—110°С в небольших металлических бомбах при избыточном давлении, образующемся за счет разогрева бензина и воздуха в бомбе. Время от начала окисления до появления осадка (или мути) продуктов разложения ТЭС называют периодом стабильности.

Стабилизация ТЭС от разложения оказалась весьма важной для авиационных бензинов. Содержание непредельных углеводородов в авиационных бензинах незначительно, и они могут храниться без изменения качества длительное время. Однако ТЭС, который добавляют в авиационные бензины в 4—5 раз больше, чем в автомобильные, разлагается быстро, особенно в южной климатической зоне в летнее время года. Эффективным средством предотвращения распада ТЭС в бензинах оказалось введение такого антиокислителя, как  n-оксидифениламин:

 

 

В автомобильных бензинах при высокой концентрации непредельных углеводородов концентрация продуктов окисления достигает предельно допустимых значений раньше, чем появляются продукты разложения ТЭС. Но и в таких бензинах антиокислительные присадки позволяют увеличить стабильность ТЭС.

В настоящее время требованиями технических условий на отечественные автомобильные и авиационные бензины предусмотрено введение антиокислительных присадок. Однако, содержание введенной антиокислительной присадки в автомобильных бензинах контролируется только косвенно по увеличению длительности индукционного периода окисления. Для высокооктановых автомо-бильных бензинов индукционный период окисления должен быть не менее 90 мин, что гарантирует сохранность их качества при соблюдении правил хранения в течение длительного времени. Бензины с государственным Знаком качества должны иметь индукционный период более 1200 мин.

В авиационных бензинах предусмотрено как прямое определение содержания я-оксидифениламина (не более 0,004—0,005%, на местах производства), так и определение периода стабильности (не менее 8 ч на месте производства и не менее 2 ч после хранения в течение 6 мес); такой период стабильности гарантирует сохранность качества бензина в течение двух лет. Для бензинов с государственным Знаком качества период стабильности на месте производства должен быть не менее 12 ч.
 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9    ..